Daya anti-aterosklerosis Zn-turunan klorofil dari daun singkong (Manihot esculenta Crantz) pada kelinci percobaan

(1)

DAYA ANTI-ATEROSKLEROSIS Zn-TURUNAN KLOROFIL

DARl DAUN SINGKONG

(Manihot esculenta

Crank)

PADA KELlNCl PERCOBAAN

OLEH : ALSUHENDRA

SEKOLAHPASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

"Diribut rundu Wah padi Dicupak Oatuk Tumenggung

Hidup kalau tidak berbudi Ouduk tegak kemari canggung

Tegak rumoh karena sendi Runtuh sendi rumoh binaso

Sendi bangso ialah budi Runtuh budi runtuhlah bangso"

(Hamko)

Oipersembahkan untuk r

Abak, Amok (alm.), Uni (alm.) dan saudcrra-saudora di Padcrng,

Apok, Amak don saudara-saudara di Solok,

(3)

ABSTRAK

ALSUHENDRA. Daya Anti-aterosklerosis ZnmTurunan Klorofil dari Daun Singkong (Manihot

esculenta

Crank) pada Kelinci Percobaan. Di bawah bimbingan Deddy Muahtadl sebagal ketua dan DJokowoerJo Sastradlpradja serta Tutik Wresdiyati sebagai anggota komlsl pembimbing.

Klorofil yang banyak terdapat dalam sayuran hijau mempunyai potensi besar sebagai komponen fungsional pangan. Berbagai laporan memperlihatkan bahwa klorofil dapat berperan sebagai antioksidan, antikanker, antiinflamasi, antigenotoksik, antiklastogenik, dan antimutagenik. Sampai saat ini belum ada laporan tentang efek toksik dari klotofil atau senyawa turunannya pada manusia.

Tujuan penelitian ini adalah untuk : (1) Menentukan kandungan klorofil beberapa janis sayuran hijau. (2) Mempelajari pembuatan kom leks Zn-turunan klorofil melalui

R

penggantian ion dalam klorofil asal dengan ion Zn pada beberapa konsentrasi ion

zn2+; (3) Mempelajari beberapa karaktaristik fisik kompleks Zn-turunan klorofil yang

dihasilkan; (4) Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional

pangan dalam mencegah kejadian aterokslemsis pada kelinci percobaan; dan (5)

Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai kornponen fungsional pangan dalam mencegah kelainan histopatologis hati dan ginjal kelinci percobaan. Hipotesis penelitian adalah : (1) Penggantian ion ~ g " dengan ion zn2' menghasilkan pmduk dengan karaktetistik berbeda dengan klorofil asal; (2) Semakin banyak ion Zn2+ yang ditambahkan untuk menggantikan ion ~ g " , semakin stabil dan cerah wama kompleks Zn-turunan klorofil yang dihasilkan; (3) Pemberian kompleks Zn-turunan klorofil kepada kelinci percobaan dapat mencegah kenaikan kadar kolesterol serum darah kelinci percobaan; (4) Kompleks Zn-turunan klorofil dapat mencegah pembentukan lesi aterosklerosis pada

aorta kelinci percobaan; dan (5) Kompleks Zn-turunan klorofil dapat mencegah te jadinya

perlemakan hati dan penumpukan protein pada ginjal kelinci percobaan.

Penelitian dilakukan dalam 4 tahap, yaitu : (1) Penentuan kandungan klorofil dari 10 jenis sayuran hijau dan 2 jenis rumput; (2) Ekstraksi klorofil, penyiapan turunan klorofil serta pembuatan kompleks Zn-turunan klorofil; (3) Pengamatan profil lipid darah kelinci percobaan setelah diberi ransum yang mengandung bubuk kompleks Zn-turunan klorofil; dan (4) Pengamatan kejadian aterosklerosis pada aorta dan keadaan histopatologis hati dan ginjal kelinci percobaan setelah diberi ransum yang mengandung bubuk kompleks Zn-turunan klorofil.

Pada tahap pertama ditentukan kandungan klorofil 10 jenis sayuran, yaitu bayam (Amaranthus tricolor), kangkung (Ipomoea aqualytica), daun singkong (Manihot esculenta), daun katuk (Sauropus andmgynus), caisin (Brassica chinensis), kacang panjang (Vigna anguiculata), buncis (Phaseolus vulgaris), poh-pohan (Pilea trinerivia), selada (Lactuca sativa), dan kemangi (Ocinum arnedcanum), serta 2 jenis rumput, yaitu rumput gajah (Pennisetum purpureum) dan alang-alang (Imperata cylindrica). Hasil analisis memperlihatkan bahwa daun singkong memiliki kandungan klorofil paling tinggi (3967.5 pglg) dibandingkan dengan sayuran lain (224.6

-

2202.0 pglg) dan rumput

(2326.3

-

2673.2 pglg). Oleh karena itu, daun singkong selanjutnya digunakan sebagai

(4)

Pembuatan kompleks Zn-turunan klorofil dilakukan dengan menambahkan 0 ppm, 100 ppm, 150 ppm dan 200 ppm ion zn2' dalam bentuk Zn-asetat dihidrat ((CH3C00)2Zn.2H20) kepada turunan klorofil. Agar dapat dibuat menjadi bubuk, ke dalam larutan Zn-turunan klorofil selanjutnya ditambahkan dekstrin. Bubuk Zn-turunan klorofil diperoleh setelah campuran tersebut dikeringkan dengan pengering semprot

(spmy d~yer). Penambahan 200 ppm ion zn2+ memberikan produk dengan karakteristik

terbaik dari wama, kadar air, kadar abu, kadar seng total, pH, dan kelarutan. Bubuk ini selanjutnya diberikan kepada kelinci untuk mempelajari pengaruhnya terhadap pembentukan lesi ateroslerosis serta keadaan histopatologis hati dan ginjal kelinci.

Pada penelitian ini digunakan 20 ekor kelinci jantan New Zealand White galur lokal yang berumur 5 6 bulan dengan bobot badan 2.0-3.0 kg. Kelinci dibagi menjadi 5 kelompok dan diberi 4 perlakuan berbeda selama 12 minggu. Keempat perlakuan tersebut adalah kontrol positif (K+), kontrol negatif (K-), perlakuan I (PI), dan perlakuan II

(P2). Kelinci P1 diberi ransum yang mengandung 16.7 mg Zn-turunan klorofil/kg/hari

(dosis 1) dan 0.1% kolesterol; kelinci P2 diberi ransum yang mengandung 50.1 mg Zn-

turunan klorofiVkg1hari (dosis 2) dan 0.1% kolesterol, kelinci K- diberi ransum standar

bebas kolesterol, dan kelinci K+ diberi ransum yang hanya mengandung 0.1 % kolesterol.

Pengamatan terhadap kadar kolesterol total, trigliserida, kolesterol HDL dan LDL serum darah kelinci dilakukan pada minggu ke-0, 4, 8 dan 12. Pada akhir penelitian semua kelinci dimatikan dan diamati kejadian lesi aterosklerosis pada aorta, perlemakan hati dan pengendapan protein pada ginjal. Untuk keperluan ini digunakan pewamaan Verhoeff- von Gieson pada aorta dan Hematoxylin-Eosin pada hati dan ginjal.

Hasil penelitian memeperlihatkan bahwa perlakuan 2 (P2) secara nyata dapat mencegah peningkatan kadar kolesterol total dan LDL serum darah kelinci. Kelinci K+ dan P I mengalami peningkatan kadar kolesterol dari 87.2 mgldl dan 8.1 mgldl menjadi 266.3 mgldl dan 361.8 mgldl secara berturut-turut. Kadar kolesterol kelinci P2 sedikit meningkat pada minggu ke4, tetapi turun kembali menjadi 78.3 mgldl setelah 12 minggu penelitian. Kadar trigliserida semua kelinci relatii rendah, yaitu berkisar antara 38.8 mgldl hingga to 70.1 mgldl. Namun, kadar LDL kelinci K+ (163.1 mg/dl) dan P1 (319.3 mgldl) lebih tinggi dibandingkan dengan kelinci K- (12.2 mgldl) dan P2 (43.9 mgldl). Rasio kolesterol totaVHDL kelinci P2 (1.9:1) tidak berbeda nyata dengan kelinci K-(1.6:1), tetapi kelinci K+ (5.2:l) dan P I (8.1:l) memiliki rasio > 5 (resiko tinggi terkena aterosklerosis).

Pada aorta kelinci K+ ditemukan lesi dengan luas 2.2% dari luas aorta, 6.6% pada kelinci P1 dan 0.6% pada kelinci P2. Sementara itu, perhitungan jumlah butiran lemak pada hati kelinci memperlihatkan bahwa hati kelinci K+ mengalami perlemakan yang paling berat dibandingkan dengan kelinci lainnya. Terdapat 25.52 butir lemak per bidang pandang pada hati kelinci K+, 23.46 butir per bidang pandang pada hati kelinci Pl, 4.40 butir per bidang pandang pada hati kelinci P2 dan 3.86 butir per bidang pandang pada

hati kelinci K-. Sebanyak 15.76% dari semua glomerolus yang ada pada ginjal kelinci K+

mengalami pengendapan protein, sedangkan pada kelinci K- adalah 2.84%, kelinci P1 2.92% dan kelinci P2 4.34%.

(5)

ABSTRACT

ALSUHENDRA. Antiatherosclerosis Capacity of Zn-Chlorophyll Derivatives from Cassava Leaves (Manihot esculenta Crank) on Experimental Rabbit Supervised by Deddy Muchtadi as chairman, Djokowoerjo Sastradipradja and Tutik Wresdiyati as members of the advisory committee.

Green vegetables contain much chlorophyll which has a potency as functional component of fwd. Previous studies showed that chlorophyll could act as antioxidant, anticancer, anti-inflammation, antigenotoxic, anticlastogenic, and antimutagenic. There are no reports on the toxic effect of chlorophyll or its derivatives in humans.

The objectives of this research were (1) to determine the chlorophyll content of some green vegetables; (2) to study the formation of zinc (Zn) complex of chlorophyll derivatives at 4 levels of ion Zn2'; (3) to study the physical characteristics of Znchlorophyll derivatives; (4) to study the effect of Znchlorophyll derivatives on atherosclerosis of experimental rabbits; and (5) to study the effect of Zn-chlorophyll derivatives on the histopathological change in the liver and kidney of experimental atherosclerotic rabbits. The hypothesis of the research were (1) the color of Zn-chlorophyll derivatives was more stable and bright than native chlorophyll; (2) Zn-chlorophyll derivatives could prevent increasing of serum cholesterol level of experimental rabbits; (3) Znchlorophyll derivatives could prevent the fomation of lession on aorta of experimental rabbits; and (4)

Znchlorophyll derivatives could prevent the development of fatty liver and protein precipitation on glomerular of experimental rabbit's kidney.

The research was divided into four stages, that were, (1) determination of chlorophyll content of 10 kinds of green vegetables and 2 kinds of grasses, (2) extraction of chlorophyll from cassava leaves, preparation of chlorophyll derivatives and production of complex of Zn-chlorophyll derivatives, (3) evaluation of serum lipid profile of experimental rabbits given feed containing complex powder of Zn-chlorophyll derivatives, and (4) evaluation of lession on aorta and histopathological evident in the liver and kidney of experimental rabbits given feed containing complex powder of Zn-chlorophyll derivatives.

The chlorophyll content of 10 kinds of green vegetables and 2 kinds of grasses (Amaranthus tricolor, lpomoea aqualytica, Manihot esculenta, Saumpus androgynus, Brassica chinensis, Vigna anguiculata, Phaseolus vulgaris, Pilea trinervia, Lactuca sativa, Ocinum americanum, Pennisetum purpureum and lmperata cylindrica) were analysed. The result of analysis showed that cassava leaves have highest chlorophyll content

(3967.5 pglg) than others green vegetables (224.6

-

2202.0 pglg) and grasses (2326.3

-

2673.2 pglg). Therefore, chlorophyll was extracted from fresh cassava leaves usiqg ethanol 95%, and then a complex of Zn-chlorophyll derivatives was made.

Zn-chlomph~ll derivatives were made by adding 0 ppm, 100 ppm, 150 ppm and

200 ppm of ion Zn

'

as Zn-acetate dihydrate ((CH3C00)2Zn.2Hz0) to chlorophyll extract.

After addition of dextrin, powder of Znchlorophyll derivatives were obtained by spray drying. Added 200 ppm of ion zn2' to chlorophyll extract yielded the best characteristics (color, water content, ash content, total zinc content, pH, and solubility) of Zn-chlorophyll derivatives.

(6)

PRAKATA

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas izin-Nya penutis dapat menyelesaikan disertasi ini dalam rangka penyelesaian studi program

Doktor (S3). Disertasi dengan judul "Daya Anff-aterosklerosis Zn-Turunan Klorofii dari

Daun Singkong (Manihot esculenta Cmntr) pada Keiinci Percobaann ini ditulis untuk

memenuhi salah satu persyaratan bagi penulis dalam memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi llmu Pangan, Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

Di dalam disertasi ini penulis menjelaskan latar belakang, tujuan, tahapan, tinjauan tentang berbagai aspek yang diteliti, khususnya tentang klorofil dan aterosklerosis, serta hasil penelitian dan kesimpulan yang diambil. Penulis melihat bahwa penelitian tentang

turunan klorofil ini penting dilakukan karena sampai saat ini informasi tentang klorofil dan

turunannya, terutama peranannya dalam bidang kesehatan serta efek toksiknya masih

relatif sedikit. Oleh karena itu, dalam tulisan ini penulis memaparkan berbagai hasil yang

diperoleh, sehingga dapat melengkapi dan memperkaya informasi yang telah ada selama

ini.

Penelitian ini penulis selesaikan atas berbagai sumbangan pemikiran dan mqsukan

dari komisi pembimbing serta bantuan beibagai pihak. Untuk itu, sudah sepantasnyalah penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Oeddy Muchtadi, M.S., selaku ketua komisi pembimbing, atas segala pengetahuan, masukan, saran, arahan dan nasehat yang telah diberikan kepada

penulis selama perkuliahan dan pembimbingan, sehingga penulis tidak hanya mendapatkan pengetahuan dalam bidang akademik, tetapi juga ilmu dan wawasan

tentang kehidupan.

2. Prof. Dr. dm. Djokowoerjo Sastradipradja, selaku anggota komisi pembimbing, atas

(7)

Zealand White rabbits age 5-6 month and 2.0-3.0 kg in weight were used for this study. Experimental rabbits were divided into 5 groups; group I was positive control (K+) that served as cholesterol-fed controls (received 0.1 % cholesterollday), group II was negative . control (K-) that received standard diet (cholesterol-free diet), group Ill was treatment I (Pl) that received 16.7 mglkgld (dose I) of Zn-chlorophyll derivatives and 0.1% cholesterol and group IV was treatment II (P2) that received 50.1 mglkgld (dose II) of Zn- chlorophyll derivatives and 0.1 % cholesterol. Level of serum total cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol and LDL-cholesterol were determined at week of 0, 4, 8, and 12. At the end of research (week 12), all experimental rabbits were sacrificed and the lession on aorta, fatty liver and protein precipitation on kidney were observed. The aorta tissue were stained by Verhoeff-von Gieson staining and the tissue of liver and kidney were stained by Hematoxylin-Eosin staining.

The results of the research showed that dose II (P2) treatment significantly prevented the increase of serum total cholesterol and LDLcholesterol levels. Positive control (K+) rabbits and dose I (PI) rabbits significantly increased serum total cholesterol from 87.2 mgldl and 82.1 mgldl to 266.3 mgldl and 361.8 mgldl, respectively. Cholesterol level of P2 slightly increased for 4 weeks, but decreased to 78.3 mgldl after 12 weeks. Triglyceride level of all rabbits were between 38.8 rngldl to 70.1 mgldl, but LDLcholesterol level of K+ (163.1 rngldl) and P1 (319.3 mgldl) was higher than K- (12.2 mgldl) and P2 (43.9 mgldl). Total cholesteroVHDL-cholesterol ratio of P2 (1.9:1) was not significantly difference with K- (1.6:1), but rabbits of K+ (5.2:1) and P1 (8.1:l) had ratio which was greater than 5 (high risk for atherosclerosis).

There was 2.2% lession area on aorta of K+, 6.6% of P I and slightly lession on aorta of P2 (0.6%). Rabbits consumed only 0.1% cholesterol (K+) had fatty liver, and so also with P1 rabbits. Meanwhile, there was no protein precipitation on the glomerolus of P1 and P2 kidneys, but a lot of proteins were found on the glomerolus of K+ kidney.

(8)

SURATPERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benamya bahwa segala pemyataan dalam '

disertasi saya be judul :

"DAYA ANTI-ATEROSKLEROSIS Zn-TURUNAN KLOROFIL DARl DAUN SINBKONG

(Manihot esculenta Crantz) PADA KELINCI PERCOBMNn

merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi saya sendiri dengan pembimbingan komisi pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. 'Disertasi ini belum pemah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguman tinggi lain.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, Juni 2004

"5

(9)

Judul Disertasi : Daya Anti-aterosklerosis Zn-Turunan Klorofil dari Daun Singkong (Manihot esculenta Crantz) pada Kelinci Percobaan Nama Mahasiswa : Alsuhendra

Nomor Pokok : 985057

Program Studi : llmu Pangan

Menyetujui :

1. Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Deddv Muchtadi, M.S.

-

I / - L . .-

nerua

Prof. Dr. Drh. Diokowoerio Sastradipradia Dr. Drh. Tutik ~ r e s d i y a t i

Anggota Anggota

2. Ketua Program Studi llmu Pangan 3. Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

-V&L:

Prof. Dr. Ir. Bettv Sri Laksmi Jenie, M.S.

(10)

DAYA ANTI-ATEROSKLEROSIS Zn-TURUNAN KLOROFIL

DARl DAUN SINGKONG

(Manihot esculenta

Crantz)

PADA KELlNCl PERCOBAAN

OLEH :

ALSUHENDRA

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Doktor pada

Program Studi llmu Pangan

SEKOLAHPASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(11)

dikembangkan, sehingga dapat membuka wawasan dan cakrawala berpikir penulis

secara lebih integral.

3. Dr. drh. Tutik Wresdiyati, selaku anggota komisi pembimbing, yang telah memberikan

masukan, arahan, bimbingan dan nasehat tentang keilmuan, sehingga dapat

memperkaya pengalaman penulis dalam menghadapi berbagai tantangan yang akan

dihadapi di masa datang.

4. Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, selaku penguji luar komisi pada ujian tertutup dan

terbuka, atas segala masukan dan tambahan bagi kelengkapan disertasi penulis,

sehingga disertasi yang penulis buat menjadi lebih kaya dan fokus pada bidangnya.

5. Prof. Dr. Sjamsul Arifin Achmad, selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka, atas segala masukan dan tambahan keilmuan yang telah memperkaya disertasi ini.

6. Bapak drh. I Ketut Mudite Adnyane, M.Si dan adik-adik Hera, Sofi, Lusi, dan Vivi atas

bantuannya dalam pengambilan organ kelinci serta pelaksanaan pewarnaan dan

pemotretan slide.

7. Bapak drh. Endi Ridwan, Bapak Endang, Bapak Pandi dan rekan-rekan dari Puslitbang Gizi Bogor, atas bantuannya selama pemeliharaan kelinci dan analisis profil lipid

darah.

8. Para teknisi dan laboran di beberapa laboratorium PAU Pangan dan Gizi IPB, Balitbio

Bogor dan Pusat Studi Satwa Primata IPB atas bantuannya selama pelaksanaan

penelitian.

9. Bagian Program URGE DiMi, PT. lndofood Sukses Makmur, dan Yayasan Supersemar

atas bantuan dana perndidikan (beasiswa) dan dana penelitian selama penulis mengikuti S3 di Sekolah Pascasarjana IPB.

10. Teman-teman IPN senasib sepenanggungan selama mengikuti perkuliahan di PS llmu

(12)

1 1 .Ayahnda Juar, lbunda Jawaher (alm.) dan saudara-saudara di Padang serta Amak, Apak dan saudara-saudara di Solok, atas do'a dan dorongan kepada penulis untuk ,

dapat menyelesaikan pendidikan ini dengan baik.

12.lsteri dan anak-anak tersayang, atas do'a, dorongan, kesabaran dan kasih sgyang

yang diberikan, sehingga dapat menambah semangat penulis untuk dapat

menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasa jana IPB.

Mudah-mudahan Allah S W membalas segala kebaikan yang telah dilakukan.

Bogor, Juni 2004

Penulis

(13)

Penulis dilahirkan pada tanggal 23 Januari 1971 di Padang, Sumatera Barat.

Penulis merupakan anak ke delapan dari delapan bersaudara, dari Bapak Juar St.

Bagindo dan Ibu Jawaher (almarhumah).

Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar pada tahun 1984 di SD lnpres I PJKA Padang. Selanjutnya penulis memasuki SMP Negeri 5 Padang hingga selesai pada tahun

1987. Pada tahun yang sama penulis diterima di SMA Negeri 3 Padang dan

menyelesaikan pendidikan pada tahun 1990. Pada tahun 1990 tersebut penulis

melanjutkan pendidikan ke lnstitut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB

(USMI), dan diterima sebagai mahasiswa Jurusan Gizi Masyarakat dan Sumberdaya

Keluarga (GMSK) Fakultas Pertanian IPB. Penulis menyelesaikan pendidikan di jurusan

GMSK pada tahun 1995 dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa

Program Magister di Program Studi GMSK Program Pascasarjana IPB. Selama

pendidikan di Program Studi GMSK tersebut penulis mendapat bantuan dana pendidikan dari Proyek University Research for Graduate Education (URGE) Batch II Tahun Anggaran

199511996. Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pehdidikan S2 dan pada tahun 1998

itu juga penulis melanjutkan pendidikan S3 (Doktor) pada Program Studi llmu Pangan,

Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Penulis juga

mendapatkan bantuan pendidikan dari URGE Batch V Tahun Anggaran 199811999.

Pada tahun 2001 penulis diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil di lingkungan

Departemen Pendidikan Nasional dengan tugas sebagai Staf Pengajar di Program Studi

Tata Boga, Jurusan llmu Kesejahteraan Keluarga (IKK) Fakultas Teknik, Universitas

Negeri Jakarta. Penulis menikah dengan Delvianti, SP pada tahun 1998 dan telah

dikaruniai dua orang putera, yaitu Akhdan Al-Anshari Suhendra dan Muhammad Al-Ghifari

Suhendra.

(14)

Selama mengikuti program S3, penulis menjadi anggota Persatuan Ahli Teknologi

Pangan lndonesia (PATPI) dan Himpunan Kimia Bahan Alam Indonesia (HKBAI). Karya

ilmiah berjudul "Daya Antihiperkolesterolemia Zinkofilin" yang meru pakan bag ian dari

disertasi ini telah disajikan dalam seminar nasional PATPl di Malang, tanggal 30-31 Juli

dan diterbitkan sebagai artikel ilmiah dalarn Jurnal Teknologi dan lndustri Pangan Tahun

(15)

DAFTAR IS1

Halaman

DAFTAR IS1

...

vi

DAFTAR TABEL

...

viii

DAFTAR GAMBAR

...

X

...

DAFTAR LAMPIRAN

I

.

PENDAHULUAN

...

Latar Belakang

...

Tujuan Penelitian

...

Hipotesis

...

Kegunaan Penelitian

II

.

TINJAUAN PUSTAKA

...

Sayuran Daun Hijau

...

Komposisi Kimia Sayuran

...

Manfaat Sayuran

...

Klorofil

Fungsi Klorofil dalam Transfer Elektron

...

Kompleks

Zn-Turunan

Klorofil

...

Manfaat Klorofil dan Senyawa Turunannya

...

Manfaat Sebagai Pewama

...

Manfaat bagi Kesehatan

...

Manfaat Zn bagi Tubuh

...

Patogenesis Aterosklerosis

...

Hubungan Lipoprotein dengan Aterosklerosis

...

Kejadian Aterosklerosis

...

(16)

...

Sindroma Aterosklerosis pada Hati dan Ginjal

Faktor Resiko Aterosklerosis

...

Upaya Pencegahan dan Pengobatan Aterosklerosis

...

111

.

BAHAN DAN METODA PENELlTlAN

...

.

Rancangan Penel~t~an

...

Analisis Statistika

...

.

...

IV

.

HASlL DAN PEMBAWASAN

...

Penentuan Kandungan Klorofil 10 Jenis Sayuran Hijau dan 2 Jenis Rumput

Pembuatan Bubuk Zn-Turunan Klorofil dari Daun Singkong

...

Pengamatan Terhadap Profil Lipid Darah. Kejadian Aterosklerosis Pada Aorta Serta Keadaan Histopatologis Hati Dan Ginjal Kelinci Yang Diberi

...

Zn-Turunan Klorofil

...

V

.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

...

Saran

...

(17)

DAFTAR TABEL

Teks Halaman '

Penggolongan Sayuran Menurut Bagian dari Tanaman

...

9

Kandungan Klorofil Beberapa Jenis Sayuran

...

15

Jenis-jenis Senyawa Turunan Klorofil

...

17

Komposisi Lipoprotein Menurut Densitas

...

33

Faktor Resiko Positif dan Negatif Aterosklerosis

...

44

Susunan Ransum Standar per 200 Kg Bahan

...

74

Kandungan Nutrisi Ransum Standar per 100 g Bahan

...

74

Jenis-jenis Diet Menurut Perlakuan yang Diberikan pada Kelinci

...

77

Kandungan Klorofil10 Jenis Sayuran dan 2 Jenis Rumput Sebagai Pembanding

...

84

Karakteristik Wama Bubuk

Z

n-Turunan Klorofil Sebelum dan Setelah

...

Dipanaskan

...

.

90

Wama Produk Zn-Turunan Klorofil Sebelum dan Setelah Dipanaskan

...

96

...

Karakteristik Fisik dan Kimia Bubuk Zn-Turunan Klorofil 98 Rata-rata Pertambahan Bobot Badan Kelinci

...

106

...

Rata-rata Konsumsi Ransum Kelinci 107 Rata-rata Kadar Kolesterol Total Serum Darah Kelinci

...

.

...

108

Rata-rata Kadar Trigliserida Serum Darah Kelinci

...

110

...

Rata-rata Konsumsi Lemak dan Energi Kelinci 111 Rata-rata Kadar HDL Kolesterol Serum Darah Kelinci

...

112

Rata-rata Kadar LDL Kolesterol Serum Darah Kelinci

...

114

20 . Rata-rata Rasio Kadar Kolesterol Total dan HDL

...

116

(18)

22

.

Nilai Luas Aorta (IELA). Luas Lesi (IA). Luas Lumen (LA) dan Rasio Ketebalan Maksimum lntima terhadap Ketebalan Maksimum Media

...

(MXITIMXMT) dari Aorta Kelinci 120

23

.

Jumlah Butiran Lemak pada Hati Kelinci

...

124

24

.

Persentase Penumpukan Protein pada Glomerolus Kelinci

...

128

25

.

Tmlox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC) Sen yawa Klorofil dan

(19)

DAFTAR GAMBAR

No

.

Te ks Halaman '

1

.

Rumus Bangun Klorofil a dan b

...

14

2

.

Perubahan Klorofil Menjadi Beberapa Senyawa Turunannya

...

16

3

.

Jalur Perubahan Klorofil yang Umum dan Tidak Umum di Alam

...

18

4

.

Kejadian Seluler dan Molekuler dalam Proses Aterosklerosis

...

38

5

.

Tahapan Kejadian Atemsklerosis pada Manusia

...

39

6

.

Pembentukan Radikal Hidroksil melalui Reaksi Fenton

...

50

7

.

Skema Penelitian Tahap I

...

65

8

.

Skema Penelitian Tahap II

...

66

9

.

Skema Penelitian Tahap Ill dan IV

...

:

...

66

10

.

Diagram Alir Prosedur Pembentukan Zn-Turunan Klorofil

...

70

1 1

.

Tahap Penelitian Pemberian Bubuk Zn-Turunan Klorofil kepada Kelinci

...

81

12

.

Wama Produk Zn-Turunan Klorofil Sabelum Dipanaskan

...

95

13

.

Wama Produk Zn-Turunan Klorofil Setelah Dipanaskan

...

96

14

.

Pembentukan Kompleks Zn-Turunan Klorofil

...

97

15

.

lkatan Antara Zn-Turunan Klorofil dengan Molekul Air

...

.

...

103

16

.

Gambaran Histologis Aorta Kelinci

...

118

17

.

Gambaran Jaringan Hati Kelinci

...

123

(20)

DAFTAR LAMPIRAN

Te ks Halaman

...

Prosedur Pewarnaan Verhoeff-van Gieson 155

...

Prosedur Pewamaan Hematoxylin.Eosin 156

Prosedur Analisis Kolesterol Total Serum

...

157

...

Prosedur Analisis Trigliserida Serum 158

...

Protiedur Analisis HDL Kolesterol Serum 159

...

Prosedur Analisis Kadar Air 161

...

Prosedur Analisis Kadar Abu 161

Perhitungan Rendemen

...

161

Prosedur Analisis Kelarutan

...

162 Prosedur Pengukuran pH

...

162

Hasil Analisis Ragam dan Uji Perbandingan Berganda Duncan untuk

Nilai Whiteness (L) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

.

...

163

Nilai Greeness (a) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

163

Nilai Yellowness (b) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

164

Nilai Hue (h) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

164

Nilai Saturatbn (C) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

165

Nilai Total Color Difference (AE) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

165 Hasil Analisis Ragam dan Uji Perbandingan Berganda Duncan untuk

...

Rendemen Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

:

166

...

(21)

Hasil Analisis Ragam 'dan Uji Perbandingan Berganda Duncan untuk

...

Kadar Abu Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

Nilai pH Bubuk Zn-Turunan Klorofil

Kadar Seng (Zn) Bubuk Zn-Turunan Klorofil

...

Kelarutan Bubuk Zn-Tunrnan Klorofil

...

Pertambahan Bobot Badan Kelinci

Konsumsi Ransum Kelinci

...

Kadar Kolesterol Total Serum Darah Kelinci Minggu ke-12

...

Kadar Trigliserida Serum darah Minggu ke-12

...

Kadar HDL Kolesterol Serum Darat'l Kelinci Minggu ke-12

...

Kadar LDL Kolesterol Serum Darah Kelinci Minggu ke-12

...

Luas Aorta Kelinci

30. Hasil Analisis Ragam dan Uji Perbandingan Berganda Duncan untuk

Luas Lumen Aorta Kelinci

...

172

Luas Lesi Aorta Kelinc~

...

173 32. Hasil Analisis Ragam dan Uji Perbandingan Berganda Duncan untuk

Jumlah Butiran Lemak pada Hati Kelinci per Bidang Pandang

...

173

...

(22)

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Upaya pemenuhan gizi masyarakat lndonesia menghendaki peningkatan ketersediaan dan konsumsi pangan, baik di tingkat nasional maupun rumah tangga. Hal

ini dimaksudkan agar sumberdaya manusia yang berkualitas dapat diperoleh, sehingga kine ja pembangunan manusia Indonesia dapat lebih ditingkatkan. Beberapa penelitian

mutakhir telah memperlihatkan bahwa dari banyak faktor yang berperan dalam menentukan kualitas sumberdaya manusia, gizi merupakan salah satu faktor yang paling

penting (Syarief, 1997).

Berbagai jenis zat gizi dan atau metabolit sekunder yang diperlukan tubuh dapat diperoleh dari konsumsi beragam jenis pangan. Dalam susunan menu makanan

masyarakat Indonesia, jenis-jenis pangan yang diharapkan dapat memberikan

sumbangan zat gizi dan atau metabolit sekunder dapat dilihat dari pola 4 sehat 5

sempuma serta beberapa pesan dalam 13 Pedoman Umum Gizi Seirnbang. Salah satu

dari jenis pangan tersebut adalah sayuran.

Sayuran telah dikenal luas oleh masyarakat lndonesia karena harganya yang

murah serta mudah didapat. Jenis pangan ini dapat digunakan sebagai salah satu bentuk

masakan atau makanan olahan yang lezat (prepared dishes), meskipun pada beberapa

kelompok masyarakat sayuran lebih suka dikonsumsi dalam bentuk mentah sebagai

lalapan.

Telah diketahui bahwa sayuran dapat menyumbang bebempa zat gizi dan atau

metabolit sekunder, seperti vitamin, mineral, serat pangan dan antioksidan. Pada

umumnya sayuran mempunyai kadar air yang tinggi, tetapi mengandung protein dan

lemak dalam jumlah relatif rendah. Sayuran merupakan sumber karbohidrat yang dapat

(23)

Konsumsi sayuran telah dikaitkan dengan menurunnya insiden serta angka mortalitas akibat penyakit kanker. Sayuran juga dapat mencegah timbulnya penyakit

degeneratif, melengkapi zat gizi yang kurang, memelihara kesehatan tubuh secara umum,

memperlambat proses penuaan, memelihara sistem kekebalan tubuh, mengatasi stres serta membantu menghambat perkembangan penyakit (Karyadi, 1996).

Perlindungan terhadap berbagai penyakit seperti penyakit degeneratif dimungkinkan oleh adanya antioksidan dalam sayuran. Antioksidan merupakan substansi yang dapat menghambat atau mengurangi kerusakan oksidati suatu molekul. Di dalam tubuh manusia antioksidan berperan dalam manangkap atau menghancurkan radikal

bebas, sehingga tubuh terlindung dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas yang tidak terkontrol.

Sebagai molekul yang sangat labil radikal bebas dapat membentuk kompleks

dengan molekul lain untuk menghasilkan senyawa baru. Radikal bebas dibentuk melalui dua cara, yaitu secara endogen, sebagai respon normal dari rantai proses biokimia di

dalam tubuh, serta secara eksogen atau diperoleh dari lingkungan (Supari, 1996).

Beberapa radikal bebas di dalam tubuh, seperti anion superoksida

(023,

singlet oksigen

('02)~ dan radikal bebas hidroksil ('OH), dapat digunakan oleh sel fagositik (phagocytic

cells) untuk membunuh mikroba, sel kanker dan virus (Roitt, 1991). Namun, radikal bebas tersebut dapat pula menyerang, menyebabkan kerusakan atau menghancurkan sel-sel tubuh yang sehat jika terdapat dalam jumlah tidak terkontrol. Oksidasi lipoprotein densitas

rendah (Low Density LypoproteinlLDL) merupakan salah satu contoh akibat banyaknya

radikal bebas di dalam tubuh yang pada tahap selanjutnya dapat menimbulkan te rjadinya penyakit aterosklerosis.

Kerusakan karena serangan radikal bebas secara umum dapat menyebabkan

(24)

dan penyakit jantung, mengurangi umur harapan hidup dan menurunkan kualitas hidup (Setright, 1993). Penyakit-penyakit lain yang mungkin terjadi adalah aterosklerosis,

stroke, infark miokardiak, artritis, inflamasi, shock, traumatic injuv pada otak dan spinal

cord (Gutteridge & Halliwell, 1994), lesi iskhemik perfusi, lesi vaskuler serebral, parkinson, alzheimer, penuaan, emfisemia, dan diabetes (Nabet, 1996).

Pada kenyataannya radikal bebas dapat menimbulkan bahaya patologis bagi

tubuh. Oleh karena itu, antioksidan yang bertindak sebagai penangkap atau penghancur radikal bebas haws dikonsumsi setiap hari dalam jumlah cukup. Efektivitas antioksidan

dalam mencegah atau rnengurangi terjadinya reaksi oksidasi di dalam tubuh yang pada akhimya dapat berakibat pada terjadinya penyakit kardiovaskuler dan kanker telah dilaporkan oleh banyak peneliti. Penelitian di daerah Linxlian, China Tengah selama lebih

dari 5 tahun memperlihatkan bahwa orang-orang yang rnengkonsumsi formula antioksidan

mengandung p-karoten, vitamin El dan selenium organik setiap hari mempunyai resiko

terkena kanker lambung yang lebih rendah, turun sampai 21%, kanker oesofagus turun

sampai 4%, dan penurunan tingkat kematian dari penyebab lainnya turun sampai 9%

(Setright, 1993). Kadar antioksidan dalam darah yang rendah berhubungan dengan meningkatnya resiko penyakit kardiovaskuler dan serangan jantung, tetapi resiko tersebut

dapat diturunkan dengan suplementasi vitamin E (Gey et el., 1993; Stocker, 1999) dan

likopen (Rissanen, 2000).

Antioksidan dapat diperoleh sebagai antioksidan alami atau sintesis dari pangan dan suplemen pangan. Mengkonsumsi pangan kaya antioksidan, terutama dari sayuran dan buah-buahan dapat meningkatkan kadar antioksidan di dalam jaringan tubuh.

Sayuran atau buah-buahan mengandung antioksidan, baik sebagai zat gizi maupun

metabolit sekunder. Beberapa zat gizi yang berperan sebagai antioksidan adalah vitamin

(25)

Sementara itu, antioksidan alamiah yang tidak dikategorikan sebagai zat gizi bagi manusia

antara lain amin biogenik, fenol, polifenol, tanin, dan komponen tetrapirolik (terutama

klorofil dan pirofeofitin) (Nabet, 1996).

Dari berbagai antioksidan yang terdapat dalam sayuran atau buah-buahan,

kemampuan klorofil sebagai antioksidan alami mulai banyak dipelajari peneliti. Pada

dasamya klorofil hampir seialu dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia melalui konsumsi sayuran hijau. Jika konsumsi sayuran hijau adalah sekitar 26.75 g sehari (Abuhendra,

1998), dan rata-rata terdapat 1.5 mg klorofillg sayuran hijau, maka dalam sehari konsumsi klorofil oleh masyarakat Indonesia adalah sekitar 40.1 mg. Nilai ini temyata jauh lebih rendah dibandingkan dengan anjuran konsumsi harian (Acceptable Daily Intake) klorofil

untuk orang dewasa dengan berat badan 60 kg menurut Komite Ahli Aditif Pangan

(JECFA) FAOMIHO, yaitu 450 mg/orang/hari (Chiu, Kong & Ooi, 2003).

Klorofil sebenamya merupakan pigmen tanaman yang paling penting karena

terlibat dalam proses fotosintesis serta transformasi cahaya matahari menjadi energi

kimia. Namun, sekarang telah diketahui bahwa klorofil dan beberapa senyawa turunannya

dapat memberikan manfaat bagi manusia, seperti sebagai pewama makanan dan sebagai bahan penghilang aroma yang kurang sedap pada tubuh. Beberapa penelitian

memperlihatkan bahwa klorofil dan turunannya memiliki kemampuan sebagai antioksidan dan antikanker (Breinholt et al., 1995; Hasegawa et al., 1995; Keller et el., 1996 & Tassetti

et a/., 1997). Klorofil juga telah ditemukan mempunyai aktivitas sebagai zat antiinflamasi (Okai & Okai, 1997) serta antigenotoksik (Nagishi, Rai & Hayatsu, 1997).

Penelitian Vlad et el. (1995) sacara in vivo menggunakan tikus perwbaan

memperlihatkan efek anti-aterosklerosis dari cuprofilin, yaitu suatu kompleks an.tara

(26)

secara nyata. Oleh karena itu, tampaknya klorofil atau senyawa turunannya mempunyai

potensi sebagai komponen anti-aterosklerosis pada hewan percobaan.

Meskipun telah terbukti mampu betperan sebagai komponen yang memberikan fungsi tertentu bagi tubuh %tau bersifat fungsional (functional food), seperti menurunkan

kadar kolesterol darah dan sebagai antioksidan, banyak penelitian yang masih mencoba

mempelajari efek biologis dan fisiologis klorofil, terutama dalam bentuk turunannya. Salah satu turunan klorofil yang belum banyak dipelajari efeknya bagi tubuh adalah seng-turunan klorofil (Zn-turunan klorofil). Seng-turunan klorofil merupakan suatu kompleks antara ion

zn2+ dengan turunan klorofil, seperti feofitin dan pirofeofitin, yang dibuat dengan cara mengganti ion ~ g ~ ' yang terdapat pada inti porfirin klorofil asal dengan ion zn2'.

Beberapa penelitian telah memperlihatkan bahwa Zn-turunan klorofil merupakan salah satu senyawa turunan klorofil yang dianggap bertanggung jawab terhadap

pembentukan wama hijau yang lebih cerah pada sayuran. Garam Zn dengan sengaja ditambahkan ke dalam larutan blanching pada proses pengalengan sayuran komersial (di

Amerika Serikat dikenal sebagai Veri-Gmen) karena mampu mempertahankan dan

meningkatkan wama sayuran hijau yang dikalengkan, seperti kacang polong, buncis dan bayam. Wama yang dihasilkan bahkan lebih stabil dibandingkan dengan wama klorofil asal (von Elbe et al., 1986; Canjura et a/, 1999).

Walaupun kompleks Zn dengan turunan klorofil telah dimanfaatkan dalam proses

pengolahan pangan, pengaruh kompleks ini terhadap keadaan biokimia dan patologis

tubuh belum pemah dilaporkan. Untuk itu, pada penelitian ini dipelajari pengaruh tersebut

dengan menggunakan hewan percobaan.

Dari berbagai hasil penelitian yang telah dilaporkan terlihat bahwa klorofil mempunyai potensi besar sebagai komponen fungsional pangan. Apalagi sampai saat ini

(27)

manusia (Benitez & Wens, 1996). Namun demikian, penelitian tentang aspek keamanan dan sifat menguntungkan dari klorofil perlu terus dilakukan, apalagi jika dilihat bahwa klorofil selama ini memang telah menjadi bagian dari susunan makanan yang dikonsumsi sehari-hari oleh masyarakat Indonesia. Hal penting yang juga haws dilakukan adalah

penentuan kandungan klorofil berbagai jenis sayuran Indonesia, sehingga dapat diketahui

potensi sayuran sebagai sumber klorofil utama bagi tubuh.

Pada penelitian ini dipelajari kandungan klorofil berbagai jenis sayuran, cara

pembuatan turunan klorofil dalam bentuk kompleks Zn-turunan klorofil, peranan klorofil sebagai senyawa anti-aterosklerosis, serta manfaat klorofil dalam mencegah tejadinya gangguan atau kelainan pada hati dan ginjal hewan percobaan. Hal ini didasarkan pada belum banyaknya inforrnasi tentang manfaat turunan klorofil tersebut, terutama yang berkaitan dengan daya anti-aterosklesosis.

Saat ini penyakit aterosklerosis telah menjadi perhatian besar para ilmuwan karena

penyakit ini merupakan penyebab kematian utama, baik di Indonesia maupun dunia.

Aterosklerosis dapat menyebabkan timbulnya berbagai penyakii seperti penyakit jantung

koroner (PJK) dan stroke. Gambaran global WHO (1993) menunjukkan bahwa pada

tahun 1990 tercatat sebanyak 10.9 juta kematian di negara berkembang, dan lebih dari 5.3

juta kematian disebabkan oleh PJK dan stroke. Sementara itu, hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga Indonesia tahun 1972 menunjukkan bahwa PJK menduduki peringkat ke- 11 sebagai penyebab kematian, tetapi meningkat menjadi peringkat ke-3 pada tahun 1980. Sejak tahun 1992 hingga sekarang PJK ternyata telah menjadi penyebab kematian

utama di Indonesia, terutama di wilayah kota besar (Tumbelaka, 2000). Tejadinya

keadaan ini diduga berkaitan dengan transisi pola makan masyarakat Indonesia, yaitu dari pola makan tradisional yang banyak mengandung karbohidrat dan sayuran ke pola barat

(28)

karena itu, berbagai upaya untuk mencegah timbulnya penyakit atemsklerosis ini harus terus dilakukan, sehingga derajat kesehatan masyarakat Indonesia menjadi lebih baik.

Salah satu yang dapat dilakukan adalah dengan mempelajari daya anti-aterosklerosis dari

turunan klomfil dalam bentuk Zn-turunan klorofil, sehingga dapat dimanfaatkan menjadi

bahan dalam mencegah berbagai akibat yang ditimbulkan oleh aterosklerosis.

TuJuan Penelitian Tuluan Umum

Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kemampuan Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional pangan, melalui bentuk molekul utuh atau metabolitnya, dalam mencegah terjadinya aterosklerosis dan kelainan histologis hati dan

ginjal kelinci percobaan.

Tuluan Khusus

Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk :

1. Menentukan kandungan klorofil beberapa jenis sayuran hijau.

2. Mempelajari pembuatan kompleks Zn-turunan klorofil melalui penggantian ion

Mg2'

dalam klorofil asal dengan ion zn2' pada beberapa konsentrasi ion zn2'.

3. Mempelajari beberapa karakteristik fisik kompleks Zn-turunan klorofil yang dihasilkan.

4. Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional pangan dalam

mencegah kejadian aterosklerosis pada kelinci percobaan yang diberi ransum mengandung Zn-turunan klorofil.

5. Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional pangan dalam

mencegah kelainan histopatologis hati dan ginjal kelinci percobaan yang diberi

(29)

Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :

Penggantian ion M ~ ~ ' dalam klorofil dengan ion zn2' menghasilkan kompleks Zn-

turunan klorofil yang mempunyai karakteristik berbeda dengan klorofil asal.

Perbedaan jumlah ion 2n2' yang ditambahkan untuk menggantikan ion ~ g ~ '

memberikan pengaruh berbeda pula terhadap stabilitas dan kecerahan warna

kompleks Zn-turunan klorofil yang dihasilkan.

Kompleks Zn-turunan klorofil mempunyai kemampuan dalam mencegah kenaikan kadar kolesterol darah kelinci percobaan.

Kompleks Zn-turunan klorofil dapat rrlencegah pembentukan lesi aterosklerosis pada aorta kelinci percobaan.

Kompleks Zn-turunan klorofil dapat mencegah terjadinya periemakan hati dan pengendapan protein pada ginjal kelinci percobaan.

Kegunaan Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat berguna untuk :

Memberikan informasi tentang kandungan klorofil dari beberapa jenis sayuran hijau, sehingga dapat memperkaya daftar komposisi bahan makanan yang ada di Indonesia.

Memberikan informasi tentang daya anti-aterosklerosis Zn-turunan klorofil, sehingga

dapat dikembangkan preparat kesehatan yang mengandung Zn-turunan klorofil

dengan khasiat sebagai pencegah penyakit aterosklerosis.

Memberikan inforrnasi tentang keamanan konsumsi Zn-turunan klorofil melalui pengaruhnya terhadap organ tubuh kelinci yang penting dan sensitif, yaitu hati dan

(30)

II. TINJAUAN PUSTAKA

Savuran Daun Hiiau

Sayuran merupakan salah satu jenis pangan yang berasal dari tanaman, meliputi

berbagai bagian dapat dimakan seperti daun, akar, batang, umbi, bunga, dan tangkai daun (Tabel 1). Pada sebagian besar masyarakat Indonesia, kebutuhan akan zat gizi, terutama vitamin dan mineral, umumnya dipenuhi dari konsumsi sayuran. Lebih dari itu,

[image:30.607.84.535.122.783.2]

sayuran dianggap sebagai jenis pangan yang baik untuk diet karena mengandung sedlkit lemak dan protein, sehingga aman untuk dikonsumsi oleh konsumen yang sedang melakukan diet rendah energi (Sediaoetama, 1989).

Tabel 1. Penggolongan Sayuran Menurut Bagian Tanaman (Muchtadi, 1992)

Masyarakat biasanya mengkonsumsi sayuran dalam bentuk segar karena

mengandung zat gizi dan atau metabolit sekunder lebih baik daripada sayuran yang tidak segar. Meskipun demikian, bukan berarti sayuran yang tidak =gar tidak mengandung zat

gizi dan atau metabolit sekunder yang dibutuhkan tubuh. Namun, setiap sayuran

mempunyai komposisi kimia berbeda; praktis tidak ada dua sayuran yang persis sama,

Penggolongan

Sayuran umbiumbian : Akar

Umbi akar (tube0 Umbi bunga (bulb)

Sayuran buah :

Polong-polongan Biji-bijian

Buah

Buah berbiji banyak

Buah dari tanaman merambat Sayuran daun (sayuran hijau)

Sayuran batang (muda) Sayuran bunga

Sayuran tangkai daun Sayuran kecambah

*

Contoh Sayuran

Ubi jalar, wortel Kentang, bit

Bawang merah, bawang putih

Buncis, kapri, kacang merah, kacang panjang

Jagung muda (baby corn)

Sukun, nangka muda, keluwih Tomat, cabe, terong

Gambas, labu, paria, ketimun, kecipir

Kubis, bayam, kangkung

,

sawi, selada, petsai, daun singkong

Asparagus, rebung Kembang kol Seledri, sereh

(31)

sekalipun berasal dari sebuah tanaman yang sama. Perbedaan komposisi kimia sayuran dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti perbedaan varietas, keadaan iklim tempat tumbuh, cara pemeliharaan tanaman, cara pemanenan, tingkat kematangan pada waktu dipanen,

dan kondisi penyimpanan setelah dipanen (Muchtadi, 1992).

Di samping dibedakan berdasarkan bagian yang dapat dimakan, sayuran dapat

pula digolongkan berdasarkan wamanya, yaitu hijau tua, hijau muda, dan yang hampir

tidak berwama. Akan tetapi, sayuran yang berwama hijau relati lebih banyak ditemukan dibandingkan dengan yang tidak betwama. Wama hijau pada sayuran disebabkan oleh

pigmen yang disebut klorofil, terdiri dari klorofil a dan b, yang tersimpan dalam kloroplas.

Sayur-sayuran daun yang berwama hijau tua, lebih banyak mengandung klorofil a, sebaliknya yang berwama hijau muda lebih banyak mengandung klorofil b. Di dalam kloroplas juga terdapat pigmen lain, yaitu karoten. Semakin tinggi kandungan klorofil

sayuran, semakin hijau wama daun, dan semakin tinggi pula kandungan karotennya (Anonymous, 2003a).

Komposisi Kimia Savuran

Sebagian besar jaringan sayuran disusun oleh air yang dapat mencapai 70-90% berat bahan segar, bahkan ada yang lebih besar dari 90°h, seperti pada tomat, seledri, waluh, dan ketimun. Pada tanaman (sayuran) yang masih hidup, banyaknya air di dalam

jaringan tergantung pada banyaknya air yang diabsorpsi melalui akar, serta jumlah air

yang menguap melalui proses transpirasi (Tranggono & Sutardi, 1990).

Zat padat yang terdapat dalam sayuran terutama terdiri atas karbohidrat.

Kandungan karbohidrat tersebut sangat bervariasi, mulal dari 0.2% berat bahan segar

pada bawang merah, hingga lebih dari 27% pada keluwih. Pada umumnya sekitar 60-

70% bahan kering sayuran merupakan karbohidrat, yang terdiri dari gula sederhana, pati,

(32)

Kandungan protein dalam jaringan tanaman relatif sedikit, yaitu kurang dari 1% berat bahan segar, tetapi mempunyai peranan penting sebagai unsur struktural membran

sel dan sebagai biokatalisator. Beberapa jenis sayuran daun mengandung protein yang

relatii tinggi, seperti pada daun singkong dan daun pepaya, yaitu sekitar 5.7-5.9%. Namun, secara umum peranan sayuran sebagai sumber protein diet relatif sangat kecil

bila dibandingkan dengan serealia dan bahan pangan hewani.

Sayuran bukan merupakan sumber lipid utama dalam diet karena kandungan

lipidnya relatii rendah, yaitu berkisar antara 0.1-1 % berat bahan segar. Beberapa sayuran mengandung lipid dalam kadar relatii tinggi, khususnya pada kacang-kacangan. Lipid

dalam sayuran terutama disusun oleh asam lemak tjdak jenuh serta beberapa sayuran mengandung asam lemak essensial dan asam lemak omega-3. Asam lemak ini berperan

penting dalam proses pertumbuhan sel otak.

Pigmen merupakan senyawa yang memberikan warna pada bahan makanan,

terrnasuk pada sayuran. Pigmen utama yang terdapat dalam jaringan sayuran adalah

klorofil, karotenoid, dan flavonoid yang terdiri dari antosianin, antoksantin dan tanin. Jenis

dan jumlah pigmen dalam jaringan tanarnan tergantung pada spesies, varietas, derajat

kematangan, tempat tumbuh, dan lain-lain. Sebagian besar pigmen ini mengalami perubahan selama penyimpanan dan pengolahan.

Manfaat Savuran

Sayuran merupakan sumber zat gizi dan metabolit sekunder yang penting bagi

. kesehatan tubuh. Sebagai sumber zat gizi, sayuran berperan dalam rnengatur

pertumbuhan, pemeliharaan dan penggantian set-set pada tubuh manusia. Belakangan

diketahui peranan zat-zat metabolit sekunder pada sayuran menjadi semakin penting

(33)

Beberapa jenis sayuran mampu menurunkan kadar kolesterol dan kadar gula,

mencegah penyebaran sel kanker, membantu menyembuhkan luka lambung, sebagai antibiotik, mengurangi serangan rematik, mencegah karies gigi, mencegah diare,

membantu menyembuhkan saki kepala, kanker perut, esofagus, kanker paw-paw, infeksi oral cavity dan faring, endometrium, serta pankreas (Steinmetz & Potter, 1996). Sayuran

juga mengandung serat pangan yang tinggi untuk mencegah sembelit, diabetes melitus,

dan tekanan darah tinggi (Anonymous, 2003a).

Para ilmuwan telah menemukan bahwa diet yang kaya akan sayuran berdaun hijau

sangat erat kaitannya dengan penurunan jumlah penderita kanker kolon secara nyata. Penelitian Rhodes et al. (Anonymous, 2003b) di Liverpool memperlihatkan bahwa

konsumsi sayuran seperti brokoli, kol, selada, dan kembang kol setiap hari dapat

menurunkan resiko terkena kanker kolon sebanyak 46%. Mengkonsumsi sayuran hijau

secara teratur juga dapat m e n ~ ~ n k a n resiko menderita penyakit kardiovaskuler, seperti stroke, jantung koroner, hipertensi.

Berbagai studi epidemiologis telah menunjukkan pula adanya kaitan antara peningkatan konsumsi sayuran dengan menurunnya resiko terkena penyakit kanker paru- paw dan epitelial lainnya. Hal ini disebabkan oleh kandungan antioksidan dan antikanker

yang banyak terdapat dalam sayuran. Di antara senyawa antioksidan dan antikanker yang terdapat dalam sayuran disamping klorofil, adalah ditioltion, isotiosianat, indol-3-

karbinol, senyawa allium, isoflavon, inhibitor protease, saponin, ftosterol, inositol

heksafosfat, vitamin C, D-limonen, lutein, asam folat, likopen, selenium, vitamin E, flavonoid, dan pigmen karotenoid (Steinmetz & Potter, 1096). Karotenoid, seperti 13-

karoten, likopen, reaxantin, dan lutein, diketahui mempunyai aktivitalr antioksidan mialui

kemampuan menangkap (scavenge) radikal bebas dan singlet oksigen

(loz)

(Oshima et

(34)

Diet yang kaya akan sayuran kuning dan hijau memiliki aktivitas antikanker, terutama kanker paru-paw dan senriks, serta penyakit jantung, karena adanya korelasi antara kandungan karotenoid tubuh (refleksi dari diet kaya sayuran) dengan rendahnya

insiden penyakit-penyakit tersebut. Namun, ha1 ini mungkin tidak hanya karena karotenoid saja, tetapi juga karena kombinasi dengan bahan lain yang ada dalam sayuran (Gutteridge

& Halliwell, 1994).

Klorofil

Klorofil merupakan salah satu pigmen utama yang terdapat dalam jaringan sayuran di samping pigmen lainnya, seperti karotenoid dan flavonoid. Klorofil dapat memberikan

wama pada bahan pangan, termasuk sayuran. Jenis dan kandungan klorofil dalam

jaringan tanaman tergantung pada spesies, varietas, derajat kematangan, tempat tumbuh,

dan lain-lain. Sebagian besar pigmen ini mengalami pe~bahan selama penyimpanan dan

pengolahan.

Klorofil merupakan pigmen tanaman yang paling penting dan berpartisipasi dalam fotosintesis serta transformasi cahaya matahari menjadi energi kimia. Pada semua

tanaman hijau, sebagian besar klorofil berada dalam dua bentuk, yaitu klorofil a dan b

dengan perbandingan 3 : 1 (Robinson, 1991). Klorofil a bersifat kurang polar dan betwama biru-hijau, sedangkan klorofil b lebih polar dan berwama kuning-hijau (Gross, 1991).

Klorofil dapat ditemukan pada daun dan permukaan batang, yaitu di dalam lapisan

spongi di bawah kutikula. Karena itu, sayuran lebih banyak mengandung pigmen ini

dibandingkan dengan buah-buahan yang telah matang.

Klorofil a adalah suatu struktur tetrapirol melalui ikatan Mg, dengan substitusi metil

pada posisi 1, 3, 5 dan 8, vinil pada posisi 2, etil pada posisi 4, propionat yang diesterifikasi dengan fitil alkohol (fitol) pada posisi 7, keto pada posisi 9 dan karbometoksi

(35)

struktur yang sama dengan klorofil a, kecuali pada posisi 3 terdapat gugus formil, bukan gugus metil. Rumus empiris dari klorofil b adalah C55H7006N4Mg (Gambar 1) (Sofro,

Lestariana & Haryadi, 1992). .

Klorofil a dan b yang kadamya pada daun hijau dapat mencapai 0.1 % berat bahan

segar terdapat dalam kloroplas dan umumnya akan menurun pada permulaan

pematangan tanaman (Tranggono & Sutardi, 1990). Kloroplas kering mengandung

sekitar 10% klorofil dan 60% protein (Hutchings, 1994).

komP a, R

-

CH3 klmil b, R

-

CHO

Gambar 1. Rumus Bangun Klorofil a dan b (Robinson, 1991)

Sayuran yang bewama hijau banyak mengandung klorofil. Beberapa jenis sayuran dan kandungan klorofilnya dapat dilihat pada Tabel 2. Klomfil terdapat dalam

bentuk terikat secara kompleks dengan molekul protein. Jika sayuran yang mengandung

klorofil direbus, maka protein dari senyawa kompleks tersebut akan mengalami

denaturasi, sehingga klorofil akan dibebaskan. Klorofil yang bebas ini sangat tidak stabil, dan ion magnesium (~g*') yang terdapat di dalamnya dapat dengan mudah digantjkan

oleh ion hidrogen (H'). Akibatnya wama sayuran yang semula hijau berubah menjadi

[image:35.605.79.542.20.781.2]

(36)

15

Tabel 2. Kandungan Klorofil Beberapa Jenis Sayuran (Gross, 1991)

Umumnya wama dari sayuran digunakan sebagai indeks kesegaran, karena setelah dipanen klotofil yang asalnya dominan akan terdegradasi. Namun, ha1 ini tidak

berlaku untuk semua jenis sayuran, misalnya pada wortel, tomat dan kentang, wama hijau

Sayuran Asparagus Kacang panjang Brokoli Brussels sprout Kembang kol Wortel Seledri Chinese cabbage Chinese chive Chinese mustard Coolards Cress Ketimun Bawang putih Kale Kidney bean Kohlrabi Selada Malabar spinach Mung beans Mustard Okra Bawang merah Parsley Pea Bayam Turnip Bagian Batang Batang atas Buah Bongkol Batang Pucuk Daun Bongkol Bong kol Daun Daun Tangkai Daun Daun Tangkai bunga Daun Daun Daun Buah Umbi Daun Daun Daun Batang Daun Tunas Daun Buah Daun Biji Daun Daun Kandungan Klorofil Segar)

Total ,

180-300 20-80 70.5 35.0 170.0 650 960 75-85 2185 (CcQlg a 139.0 90.0 47.0 75.3 504 1143 29.0 589 250.0 210.0 1009 261 0 56.4 90.0 1370 118.0 90.0 334.0 83.0 672 10.0 620

424.0 -

[image:36.600.79.532.70.576.2]

(37)

tidak menunjukkan kesegaran, malahan pada kentang wama hijau tersebut merupakan indikasi adanya zat racun (Muchtadi, 1992).

Masalah utama yang timbul dalam pengolahan dan penyimpanan bahan makanan

yang mengandung klorofil, seperti sayuran, adalah tidak stabilnya klorofil akibat perubahan suasana penyimpanan, misalnya suhu, pH, aktivitas air (aw) dan cahaya.

Menurut Gross (1991), klorofil memiliki sifat kimia yang sensitif terhadap cahaya, panas, oksigen dan degradasi kimia. Oleh karena itu, untuk menjaga agar tidak te rjadi perubahan berarti pada klorofil sayuran, sehingga wama sayuran tetap menarik, maka berbagai faktor tersebut hams diperhatikan.

Degradasi molekul klorofil menjadi tu~nannya terjadi melalui salah satu proses,

yaitu feofitinisasi atau demetalasi (pelepasan ion Mg2'), pelepasan gugus fitol, oksidasi, dan alomerisasi (oksidasi cincin V) (Funikawa et at., 2000). Beberapa dari perubahan

tersebut dapat dilihat pada Gambar 2, sedangkan jenis-jenis senyawa yang terbentuk

disajikan pada Tabel 3.

-

Fitol

Klorofil

>

Klorofilida

Feofitin Feoforbida

-

CHzCHs

I

-

CH2CH3

-

Fitol

Pirofeofitin

-

Pirofeoforbida

Gambar 2. Perubahan Klorofil Menjadi Beberapa Senyawa Tu~nannya

Ion Mg2' dad klorofil akan semakin banyak lepas dengan proses pemanasan serta

pengaruh keasaman. Peristiwa ini tejadi karena protein yang mengadakan ikatan kompleks dengan molekul klorofil mengalami denaturasi, sehingga sumbangan ikatan

(38)

Di dalam asam lemah ion ~ g * ' pada inti porfirin dari senyawa klorofil akan

disubstitusi oleh ion H' yang akan menyebabkan berubahnya wama hijau menjadi coklat,

yaitu wama feofitin. Di samping itu, pengaruh pemanasan akan menyebabkan denaturasi protein sehingga memudahkan te jadinya reaksi terhadap gugusan fitol, yang bila bereaksi

dengan asam akan mengakibatkan terlepasnya fiol dari molekul klorofil (Hutchings, 1994).

Muchtadi (1992) menyatakan bahwa jika sayuran hijau seperti bayam, kangkung, atau

sayuran lainnya dipanaskan dalam wadah tertutup, maka wamanya akan berubah menjadi coklat. Hal ini disebabkan karena pada awal pemanasan akan dikeluarkan asam-asam volatil dari sayuran. Bila wadahnya tertutup, maka asam yang dihasilkan tersebut tidak dapat keluar dan bereaksi dengan klorofil, sehingga terjadi perubahan klorofil menjadi feofiiin.

Tabel 3. Jenis-jenis Senyawa Turunan Klorofil (Robinson, 1991)

Klorofil dalam jaringan tanaman dilindungi dari getah tanaman yang asam melalui pembentukan ikatan dengan protein, tetapi ikatan ini dengan mudah dapat dipecah

selama pengolahan dan penyimpanan (Hutchings, 1994). Klorofil dapat dihidrolisis

dengan melarutkannya dalam alkali atau dengan menggunakan enzim klorofilase yang

biasa ditemukan dalam jaringan tanaman hijau. Hasil hidrolisis adalah turunan asam

Jenis Turunan

Klorin Rodin

Forbin Forbida Feoforbida Fitin Feofitin Filin

Klorofilin Klorofilida

Keterangan

Dihidroporfirin

Dihidroporfirin dengan karbonil berdampingan dengan cincin pirol

Dihidroporfirin dengan cincin karboksilik tambahan Ester dari forbin

Ester metil dari forbin Ester f&il dari forbin

Ester metil dan fitil dari forbin

Turunan magnesium dari salah satu senyawa di atas

[image:38.600.81.542.43.588.2]

(39)

bebas klorofilida dan fitol (Gross, 1991). Perubahan wama karena proses pemanasan

dari hijau terang manjadi coklat (olive-brown) terjadi karena konversi klorofil menjadi

feofitin di bawah pengaruh asam selama pengolahan dengan panas. Hasil konversi

tersebut disajikan pada Gambar 3.

Klorofil atau Feoporfinat Mg II

WdaW tidak diketahui

*,#-

R ~ i b i d ~ i s

Feoforbidao Mg I1 atau klorofilid Feof~tin

1

/

%'imdmn

Feoforb'i

Senyawa tidak

(KloroTil larut air bebas Cu) befwama densan BM

Dekahksideoks~topom

I

Pencemeen lambung rin dan AMiaparfirin

4

Senvawa tidak Ni atau V=O bemama dengan BM

rendah

Geo- atau p e t r w r i n dmi minyak den coal

Dklehidrorodddorin (klorin (a pwpwln dan

Idmldn

I

NadidehiQorodoklainat

[image:39.600.77.519.134.665.2]

Cu I1 (Wladil larut air)

(40)

Penghilangan gugus fitol dari klorofil akan menghasilkan molekul klorofilida yang bersifat polar dan larut dalam air. Hal ini terjadi akibat proses enzimatis dari enzim klorofilase. Klorofilida memiliki wama yang sama dengan klorofil, tetapi stabilitasnya lebih

rendah. Proses oksidasi dan alomerisasi sering terjadi pada saat penyimpanan yang mengakibatkan hilangnya wama hijau. Peristiwa ini umumnya dibantu oleh enzimsnzim

seperti katalase, peroksidase, lipoksigenase dan klorofil oksidase, tetapi mekanismenya masih belum banyak diketahui.

Sayuran yang mengandung klorofil dapat berubah wamanya setelah dibekukan

dan disimpan beberapa lama, tergantung pada lama waktu dan suhu blanching yang

dilakukan sebelum pembekuan. Klorofil dapat pula terdegradasi oleh oksigen dan sinar

matahari. Kerusakan terjadi pada cincin porfirin, sehingga sifat spektral klorofil yang dimiliki semula menjadi hilang. Aktivitas enzim lipoksigenase terhadap suatu senyawa

bukan klorofil dapat menghasilkan radikal bebas. Radikal bebas ini selanjutnya dapat

memecah klorofil. lradiasi dengan sinar gamma yang dilanjutkan dengan penyimpanan

dapat mengubah klorofil melijadi feofiin (Sofro, Lestariana & Haryadi, 1992).

Hutchings (1994) menyatakan bahwa perlakuan panas dapat mengakibatkan

perubahan pada molekul klorofil. Pengukuran laju konversi klorofil menjadi feofitin pada

sayuran daun dalam sistem elektrolit bufer memperlihatkan bahwa konversi terjadi di atas

suhu ambang batas 50-60°C. Secara umum diketahui bahwa klorofil b lebih tahan panas

(41)

Funasi Klorofil dalam Transfer Elektron

Secara kimia klorofil merupakan makrosiklus klorin dengan simetri lipat empat dari porfirin. Magnesium dengan bilangan koordinasi 4 pada struktur klorofil berada dalam bentuk tidak jenuh terkoordinasi (coordinately unsaturated). Sedikitnya satu posisi aksial

(axial position) dikoordinasi dengan ligan donor elektron. Klorofil mempunyai beberapa

perbedaan spesifik dengan porfirin nonfotosintestik (Wong, 1989), yaitu :

1. Klorofil utama (klorofil a dan b) mempunyai cincin pirol tereduksi. Bentuk porfirin dengan mduksi pada perifer dari satu cincin pirol adalah dihidroporfin (atau klorin).

2. Klorofil mengandung cincin alisiklik dengan gugus ketokarbonil pada C-9 dan gugus karbometoksi pada C-10. Ciri struktural ini menjadi dasar untuk klasifikasi

senyawa sebagai klorofil. Bentuk porfin dengan cincin siklopentanon disebut piroporfin, dan bentuk klorinnya adalah piroklorin.

3. Baik klorofil a maupun b memiliki alkohol rantai panjang yang teresterifikasi dengan

asam propionat pada rantai samping C-7.

Ion ~ g * ' dalam inti klorofil berperan penting dalam menangkap energi cahaya.

Magnesium merupakan suatu kation divalen 'close shell' yang dapat mengalami

perubahan distribusi elektron dan eksitasi sangat kuat @oweflu1 excited state). Klorofil a

adalah donor elektron yang baik pada keadaan potensi negatif besar. Klorofil a yang tereksitasi pada pusat reaksi mNupakan substansi pengoksidasi (oksidator) sangat kuat

yang dapat menerima elektron (secara tidak langsung) dari air. Struktur cincin yang berukuran besar dan ekstensif, dengan 10 ikatan rangkap, memungkinkan elektron

didelokalisasi pada orbiial ~r pada "kepala" molekul, sehingga meningkatkan daerah

penangkapan energi foton. Hal ini memberikan berbagai tingkat reaksi mdoks yang penting untuk menangkap dan mentransfer energi secara efisien untuk menghasilkan

(42)

gugus metil (-CH3) pada cincin II, yang meningkatkan penyerapan rnaksimal wama biru dan menurunkan penyerapan maksimal wama merah serta mengubah kelarutan.

Penggantian gugus ini menyebabkan te rjadinya perubahan pada sistem ~t (Lawlor, 1987).

Klorofil dapat menyerap sekitar 45 foton per detik. Penyerapan maksimal cahaya

oleh klorofil berhubungan dengan perbdaan level energi di dalam molekul. Level energi tertinggi adalah singlet kedua yang tereksitasi pada 430 nm. Elektron tereksitasi kembali

dalam waktu 10'12 detik dari keadaan eksitasi kedua menuju pertama, dimana elektron tereksitasi oleh cahaya merah (Lawlor, 1987).

Elektron dari molekul klorofil yang tereksitasi dapat kembali ke tingkat dasar

(ground state) melalui sejumlah cam. Klorofil dapat mentransfer elektron tereksitasi ke molekul akseptor, seperti pada peristiwa fotosintesis. Klorofil dapat juga melepaskan sebagian energi yang diperoleh sebagai panas dan memancarkan foton kemball ke

angkasa. Fenomena ini disebut fluoresensi. Ekstrak klorofil a menyerap spektrum pada

daerah biru dan merah tetapi memancarkan energi pada daerah merah; intensitas

maksimum fluoresensi te Qadi pada 668 nm, sedangkan penyerapan spektium terjadi pada

663 nm (Hall & Rao, 1989).

Kompleks Mg-porfirin di dalam molekul klorofil bersifat tidak stabil secara biologis

karena pada keadaan elektronnya tereksitasi, metallopotfirin ini meiupakan agen

pereduksi yang kuat, sehingga mudah dioksidasi. Klorofil yang tereksitasi (Klo')

mengalami rangkaian penyusunan kembali elektron yang lebih jauh dapat menambah

eksitasi elektron atau molekul menjadi lebih tidak stabil. Jika kekurangan elektron tidak diseimbangkan dengan cepat, sebagaimana dalam fotosintesis, spesies klorofil akan

berkombinasi dengan oksigen. Produk yang dihasilkan adalah senyawa tidak bewama. Sejumlah intermediet pecahan oksidatii klorofil telah dideteksi oleh beberapa peneliti.

(43)

Kompleks Zn-Turunan Klorofil

Kompleks seng atau Zn-turunan klorofil merupakan salah satu bentuk khelat antara

ion zn2' dengan molekul porfirin. Porfirin dapat membentuk kompleks stabil 1 : 1 dengan berbagai ion logam seperti tembaga (Cu), besi (Fe), nikel (Ni) dan kobal (Co). Menurut

Cheng, Ueno dan lmamura (1982), stabilitas kompleks logam divalen dengan porfirin

berbeda-beda, tergantung pada karakteristik kimia logam tersebut. Dugaan tingkat

stabilitas kompleks logam dengan porfirin secara berumtan adalah : Pt > Pd > Ni > Co >

C u > F e > Z n > M n > M g > C d > S n > H g > P b > B a .

Kompleks cincin porfirin klorofil dengan Zn dan Cu membentuk suatu ikatan kuat

yang lebih tahan terhadap asam dan panas dibandingkan dengan klorofil asal (porfirin

berikatan dengan Mg). Beberapa penelitian menggunakan sayuran telah menunjukkan

ha1 tersebut (Canjura et a/., 1999). LaBorde dan von Elbe (1994a) menyatakan bahwa ion

logam bereaksi hanya dengan turunan klorofil dan tidak dengan klorofil alami. Feofitin a,

pirofeofitin a, dan feoforbida a dapat bereaksi dengan Zn. Namun, bentuk b dari turunan klorofil ini dilaporkan kurang reaktif dibandingkan dengan bentuk a (von Elbe et a/., 1086;

LaBorde & von Elbe, 1990).

Tonucci dan von Elbe (1992) telah mempelajari kinetika reaksi pembentukan

kompleks Zn dengan klorofil yang diekstraksi dari bayam. Hasil penelitiannya

memperlihatkan bahwa penurunan konsentrasi turunan klorofil a selama reaksi

berlangsung proporsional dengan peningkatan konsentrasi kompleks Zn-turunan klorofil

yang terbentuk. Reaksi dilangsungkan pada suhu 20, 25, 30 dan 35°C. Hanya kompleks

Zn yang te jadi selama reaksi, sedangkan reaksi samping (side reactions) tidak terjadi.

Pirofeoforbida a mempunyai laju reaksi dengan ion zn2+ paling cepat dibandingkan

dengan turunan klorofil lainnya. Waktu paruh reaksi (tin) tersebut yang dilangsungkan

(44)

adalah feoforbida a (90 i 1 menit), metil feoforbida a (166 & 1 menit), etil feoforbida a (171

& 1 menit), pirofeofitin a (174

*

1 menit) dan feofitin a (305 & 7 menit). Kecenderungan

yang sama juga terlihat pada reaksi turunan klorofil a dengan ion 2n2* pada suhu 25, 30

dan 35OC. Laju masuknya Zn pada cincin tetrapirol menurun dengan semakin panjangnya

rantai alkil terestetifikasi pada propionat C-7. Hal ini menunjukkan bahwa steric hindmnce

mempunyai pengaruh terhadap laju reaksi ion zn2' dengan turunan klorofil a. Gugus

karbometoksi pada karbon C-10 di dalam cincin isosiklik berpengaruh terhadap laju reaksi

ion zn2' dengan turunan klorofil. Pirofeoforbida a dan pirofeofitin a, yang tidak mempunya